市場(chǎng)咨詢(xún):021-51035200   應(yīng)急服務(wù):18918186798
7×24H 全國(guó)統(tǒng)一服務(wù)電話:400-021-5767

空冷器管束腐蝕原因及防護(hù)措施

發(fā)布時(shí)間:2021.06.23    點(diǎn)擊數(shù): 73217

        空冷器作為一種大型換熱設(shè)備,廣泛應(yīng)用于石油化工行業(yè),然而由于空冷器管束經(jīng)常處于高溫、高壓、高腐蝕的工況狀態(tài)下,因此對(duì)其耐腐蝕性能有較大的考驗(yàn)。一旦空冷器管束發(fā)生腐蝕,將直接影響設(shè)備安全、穩(wěn)定運(yùn)行。因此,對(duì)管束常見(jiàn)腐蝕類(lèi)型進(jìn)行分析,并實(shí)施可行的保護(hù)措施,對(duì)于提高產(chǎn)品使用壽命意義重大。

空冷器管束常見(jiàn)腐蝕種類(lèi)
1點(diǎn)腐蝕
空冷器管束承壓材料在含有溶解氧和危害性陰離子(主要為氯離子)的介質(zhì)中,經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間后,大部分表面不發(fā)生腐蝕或腐蝕較輕,但在表面上個(gè)別點(diǎn)或微小區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)孔穴或麻點(diǎn),隨著時(shí)間的推移,蝕孔不斷向縱深方向發(fā)展,形成小孔狀腐蝕坑,即為點(diǎn)蝕,由于點(diǎn)蝕嚴(yán)重時(shí)可使設(shè)備穿孔,因此又稱(chēng)為小孔腐蝕或孔蝕。在空冷換熱器管束設(shè)計(jì)制造中,有兩方面重要影響因素需要考慮:a. 熱處理時(shí)效溫度的影響:對(duì)于不銹鋼管束來(lái)說(shuō),一般主承壓件焊后不進(jìn)行熱處理,但是奧氏體不銹鋼經(jīng)固熔處理后具有最佳的耐點(diǎn)蝕性能。對(duì)于其它不銹鋼材料來(lái)說(shuō),在某些溫度下進(jìn)行退火或回火等熱處理會(huì)產(chǎn)生沉淀相,從而增加點(diǎn)蝕的傾向。b. 隨著管束金屬材料表面光潔度的提高,會(huì)使其耐點(diǎn)蝕性能增強(qiáng),但是在冷加工使金屬表面產(chǎn)生冷變形加工硬化時(shí),會(huì)導(dǎo)致耐點(diǎn)蝕能力下降。因此對(duì)于非常用材料與使用工況,一般需要進(jìn)行點(diǎn)腐蝕試驗(yàn)評(píng)定。點(diǎn)腐蝕試驗(yàn)一般可分為化學(xué)浸泡法、電化學(xué)測(cè)量法和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)法三類(lèi),耐點(diǎn)腐蝕性能評(píng)定的內(nèi)容包括點(diǎn)蝕深度、點(diǎn)蝕密度、腐蝕速率、腐蝕面積等,并需要將腐蝕速率與蝕孔分布、形狀、尺寸、密度、深度等結(jié)合起來(lái)。
2間隙腐蝕
間隙腐蝕是由于金屬之間或金屬與非金屬形成微小的間隙(一般在0.025~0.1mm),換熱介質(zhì)滯留在間隙內(nèi),而且這種介質(zhì)中存在具有危害性的陰離子時(shí)所產(chǎn)生的一眾腐蝕形式,其腐蝕結(jié)果會(huì)導(dǎo)致材料強(qiáng)度降低、局部附加應(yīng)力增大、材料承載力降低。
在空冷式換熱器中,通常在板材搭接處、法蘭密封面連接處、墊片密封處、基管與襯管之間或銹層產(chǎn)生間隙腐蝕,其中基管與襯管之間最容易產(chǎn)生間隙腐蝕。因此在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中往往將基管與襯管采用全程脹接以消除兩者之間的間隙。
對(duì)于空冷式換熱器通常采用絲堵密封結(jié)構(gòu),通過(guò)金屬墊片密封,在墊片兩面分別與絲堵、管板進(jìn)行接觸,在微觀上存在一定的間隙,而墊片與管板之間承受著換熱介質(zhì)腐蝕,由于壓力、溫度、振動(dòng)等因素導(dǎo)致密封尖端存在間隙腐蝕,容易導(dǎo)致墊片密封失效。
3沖刷腐蝕
沖刷腐蝕包括沖蝕、磨耗腐蝕,是金屬表面與流體介質(zhì)之間由于高速相對(duì)運(yùn)動(dòng)引起的金屬損傷。沖刷腐蝕的金屬表面一般呈溝槽、凹谷、淚滴狀,且表面光亮無(wú)腐蝕沉積物。
與其它應(yīng)力作用下的腐蝕相比,沖刷腐蝕影響因素較為復(fù)雜,除了材料本身的化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能、表面粗糙度、耐腐蝕性能等,還與介質(zhì)溫度、pH值、溶氧量、固相顆粒度和硬度以及流體流過(guò)部件的形狀、結(jié)構(gòu)、流速和流態(tài)有很大的關(guān)系。
在空冷式換熱器中最容易產(chǎn)生沖刷腐蝕的部位就是基管與管板焊接處,由于基管與管板一般采用單層或雙層焊接,焊腳高度在1.5~2mm,長(zhǎng)時(shí)間沖刷會(huì)使得焊縫減薄,直至泄漏,因此合理設(shè)計(jì)換熱器結(jié)構(gòu)類(lèi)型可有效降低沖刷腐蝕速率,通常采用回流管箱形式改變流體流向軌跡,或在基管中加入阻流帶,阻流帶可作為一種緩沖部件降低介質(zhì)流速,改變介質(zhì)流程。
4晶間腐蝕
晶間腐蝕是金屬材料在特定的腐蝕介質(zhì)中沿晶界發(fā)生的一種局部選擇性腐蝕。晶界是不同晶粒之間的交界。由于晶粒有著不同的位向,故交界處原子的排列必須從一種位向逐步過(guò)渡到另一種位向。因此,晶界實(shí)際上是種“面型”不完整的結(jié)構(gòu)缺陷。
產(chǎn)生晶間腐蝕的條件包括:
a. 金屬或合金中含有雜質(zhì),或者有第二相沿晶界析出。
b. 晶界與晶粒內(nèi)化學(xué)成分的差異,在適宜的介質(zhì)中形成腐蝕電池,晶界為陽(yáng)極,晶粒為陰極,晶界產(chǎn)生選擇性溶解。
c. 有特定的腐蝕介質(zhì)存在。在某些合金-介質(zhì)體系中,往往產(chǎn)生嚴(yán)重的晶間腐蝕。例如奧氏體不銹鋼在弱氧化性介質(zhì)或強(qiáng)氧化性介質(zhì)的特定腐蝕介質(zhì)中,可能產(chǎn)生嚴(yán)重的晶間腐蝕。
目前標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的晶間腐蝕試驗(yàn)方法及其評(píng)定方法基本有5種:草酸電解浸蝕法、沸騰65%硝酸法、沸騰硫酸-硫酸鐵法、沸騰硫酸-硫酸銅法和硝酸-氫氟酸法。
5應(yīng)力腐蝕
材料在應(yīng)力和腐蝕環(huán)境的共同作用下引起的破壞稱(chēng)為應(yīng)力腐蝕。作為一種脆性失效模式,應(yīng)力腐蝕具有極大的危害性。材料在應(yīng)力因素單獨(dú)作用下的破壞屬于機(jī)械斷裂或機(jī)械疲勞斷裂;材料在腐蝕狀態(tài)下受到介質(zhì)單獨(dú)腐蝕屬于環(huán)境腐蝕,在應(yīng)力因素與腐蝕環(huán)境共同作用下產(chǎn)生的腐蝕破壞導(dǎo)致斷裂、開(kāi)裂,屬于應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。
空冷器往往因?yàn)楦g開(kāi)裂導(dǎo)致泄漏,其中最常見(jiàn)的腐蝕開(kāi)裂為硫化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂(SSCC)。SSCC是指管束承壓材料在硫化物介質(zhì)中受拉伸應(yīng)力作用發(fā)生的脆性斷裂現(xiàn)象。引起應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂通常具備三個(gè)條件:
a. 金屬在該介質(zhì)環(huán)境中具有應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的傾向;
b. 由承壓材料組成的結(jié)構(gòu)接觸或處于選擇性的腐蝕介質(zhì)中;
c. 有高于一定水平的拉應(yīng)力。
腐蝕率測(cè)試
腐蝕率是評(píng)定金屬耐腐蝕性能的重要指標(biāo)。金屬在遭受腐蝕過(guò)程中,其重量、組織結(jié)構(gòu)、外形尺寸、表面狀態(tài)、力學(xué)性能等均會(huì)發(fā)生一定變化,宏觀與微觀的變化率可用來(lái)體現(xiàn)金屬腐蝕的程度,因而會(huì)有不同的腐蝕率測(cè)試方法,對(duì)于空冷器管束常用的方法有電阻法、失重法和線性極化法等。
1電阻法
電阻法是根據(jù)金屬試樣由于腐蝕作用使橫截面積減少,從而導(dǎo)致電阻增大的原理,利用此方法可以在空冷器管束運(yùn)行過(guò)程中對(duì)設(shè)備的腐蝕狀況進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè),能夠準(zhǔn)確反映設(shè)備運(yùn)行各階段的腐蝕速率及其變化,且能適用于各種不同介質(zhì)。電阻法快速,靈敏,方便,可以監(jiān)控腐蝕速度較大的工況。
2線性極化法
線性極化法是一種非常適用于監(jiān)測(cè)的方法,其具有靈敏度高、對(duì)腐蝕情況變化響應(yīng)快等特點(diǎn),能獲得瞬間腐蝕速率,可以及時(shí)反映管束工況條件的變化,然而此方法是基于穩(wěn)態(tài)條件獲得腐蝕速率的,因此適用于所測(cè)物體是均勻腐蝕或全面腐蝕,不適用于局部腐蝕。
3失重法
失重法是常用的腐蝕速率測(cè)定方法,簡(jiǎn)便易行,結(jié)果可靠。通常采用掛片測(cè)試,掛片的材質(zhì)與空冷器主體承壓材料一致,掛片的形狀、大小可根據(jù)試驗(yàn)情況和需要確定。試驗(yàn)前應(yīng)對(duì)掛片進(jìn)行表面處理,先經(jīng)砂紙打磨去銹拋光,用丙酮等溶劑去油污脫脂,蒸餾水沖洗干凈,并在50℃下干燥。把掛片浸入腐蝕溶液中,通過(guò)對(duì)掛片重量進(jìn)行檢測(cè),從而測(cè)定其腐蝕速率。
腐蝕防護(hù)措施
1合理選用材料
正確選用材料是控制腐蝕的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一,且應(yīng)遵循以下原則:
a. 材料的耐腐蝕性能應(yīng)滿足設(shè)備的使用環(huán)境要求,根據(jù)介質(zhì)的腐蝕類(lèi)型、敏感性、腐蝕速率等特點(diǎn),分析使用環(huán)境,合理選材;
b. 材料的物理性能、力學(xué)性能和加工工藝性能應(yīng)滿足設(shè)備的設(shè)計(jì)與加工要求,如必要的強(qiáng)度、硬度、沖擊韌度、疲勞性能、耐熱性能以及可焊性等。對(duì)于空冷器管束,在含氫、硫介質(zhì)工況下,通常選用鎳基合金和雙相不銹鋼材料,其中雙相不銹鋼是一種新型材料,具有優(yōu)良的耐腐蝕性、高強(qiáng)度且易于制造加工,集諸多優(yōu)異性能于一身,它的物理性能介于奧氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼之間,更接近于鐵素體不銹鋼和碳鋼。
2合理設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)
產(chǎn)品設(shè)計(jì)必須從防腐的角度出發(fā),根據(jù)材料和所處環(huán)境,嚴(yán)格計(jì)算和確定使用應(yīng)力,進(jìn)行合理的防腐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。需要注意以下幾點(diǎn):a. 外形力求簡(jiǎn)單;b. 防止積水和積塵;c. 盡量避免尖角、凹槽和縫隙;d. 盡量避免電位相差較大的金屬連接;e. 避免使用應(yīng)力、裝配應(yīng)力和殘余應(yīng)力在同一個(gè)方向上疊加。
3改進(jìn)制造工藝
材料在加工和裝配過(guò)程中,也會(huì)造成腐蝕或留下腐蝕隱患,需要特別注意以下情況:
a. 機(jī)加工過(guò)程容易產(chǎn)生殘余應(yīng)力;
b. 應(yīng)慎重選擇熱處理規(guī)范,避免因熱處理不當(dāng)引起的晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕、氫脆等,盡量避免在敏化溫度區(qū)保溫,對(duì)可能產(chǎn)生較大殘余應(yīng)力的熱處理工藝,應(yīng)有消除殘余應(yīng)力的措施;
c. 焊接方式不同,材料的腐蝕敏感性亦不同,為減小焊接后的應(yīng)力,還應(yīng)注意焊接順序的設(shè)計(jì),盡量減小工件的變形,焊接后焊縫處的殘?jiān)鼞?yīng)及時(shí)清理,以避免引起局部腐蝕;
d. 對(duì)于工件焊接、加工完成后應(yīng)進(jìn)行脫脂、清洗處理,避免殘液腐蝕工件,在特定工況環(huán)境下,空冷器管束可采用鎳磷鍍方法進(jìn)行內(nèi)部防腐處理;
e. 設(shè)備裝配時(shí)不應(yīng)造成過(guò)大的裝配應(yīng)力,設(shè)計(jì)時(shí)要提高精度減小公差,裝配時(shí)要采用合理的裝配方法,避免應(yīng)力集中。
結(jié)束語(yǔ)
只有對(duì)設(shè)備腐蝕類(lèi)型有深入了解,才能對(duì)其進(jìn)行有效控制,并加以防護(hù),有效保證空冷器管束安全、穩(wěn)定運(yùn)行,提高使用壽命,因此對(duì)材料、設(shè)備的腐蝕研究是行業(yè)的重要研究課題之一。
 

(本文來(lái)源于網(wǎng)絡(luò),如有侵權(quán),請(qǐng)聯(lián)系小編刪除!)

        關(guān)于良時(shí)智能 About Liangshi InteRobot:
        上海良時(shí)智能科技股份有限公司(股票代碼:837430 厚積薄發(fā) 持續(xù)創(chuàng)新),為全球客戶(hù)提供智能制造和表面處理系統(tǒng)解決方案,從業(yè)30多年,是一個(gè)集研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、工程安裝、工程咨詢(xún)于一體的專(zhuān)業(yè)化制造及自動(dòng)化智能控制系統(tǒng)集成公司,能為客戶(hù)解決:
        Shanghai Liangshi InteRobot Technology Corporation (Stock Code: 837430 Accumulate richly and break forth vastly; innovate continuously) provides surface treatment sandblasting system solution for global customers. By engaging in this industry for more than twenty years, we're a professional manufacturing and automatic intelligent control system corporation, which integrates researching, designing, manufacturing, project installation and project consulting. We can provide our customers with:
        1、化學(xué)表面處理噴拋丸、噴丸強(qiáng)化設(shè)備、熱噴涂和涂裝設(shè)備工藝系統(tǒng)解決方案和工藝裝備;
              We provide process system solution and process equipments of surface treatment sandblasting shot blasting, shot peening, enameling, thermal spraying, coating equipment.
        2、智能制造自動(dòng)化機(jī)器人應(yīng)用工藝系統(tǒng)解決方案和工藝裝備;
              We provide professional system solution and process equipments of automation and robot technology application.
        3、食品乳品、制藥、生物、制冷、石油化工、船舶制造、能源、造紙、紡織系統(tǒng)領(lǐng)域承壓系統(tǒng)集成整體解決方案;
              We provide professional integrated solution for pressure bearing system in fields of food dairy, biopharmaceutical, refrigerating, petrochemical, marine engineering, energy, paper-making, fabrics, etc.
        4、涂裝環(huán)保設(shè)備:VOC廢氣、廢水、粉塵處理和噪音治理系統(tǒng)工藝解決方案和工藝裝備。
              We provide environment protection blasting and painting equipment: process solution and equipment of VOCs waste gas, waste water, dust, noise treatment system.
         5、專(zhuān)業(yè)提供壓力容器設(shè)計(jì)制造:為食品乳品、生物制藥、水處理、制冷、石油化工、船舶海工、電力能源、造紙紡織、有色金屬等領(lǐng)域提供承壓系統(tǒng)集成整體解決方案。
              Professionally provide the design and manufacture of pressure vessels: providing overall solutions for pressure system integration in the fields of food and dairy, biopharmaceutical, water treatment, refrigeration, petrochemical, shipbuilding and marine engineering, power and energy, paper and textile, non-ferrous metals and other fields.
        企業(yè)主導(dǎo)產(chǎn)品如下 The leading products of our company are as follows:
        主營(yíng)業(yè)務(wù):智能制造和表面處理工程系統(tǒng)集成的設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售。
        Main business: design, research, production and sales of surface treatment engineering system integration.
        六類(lèi)主要產(chǎn)品:自動(dòng)化涂裝生產(chǎn)線、智能機(jī)器人噴涂系統(tǒng)、自動(dòng)化噴拋丸生產(chǎn)線、智能機(jī)器人噴拋丸強(qiáng)化系統(tǒng)、自動(dòng)化熱噴涂系統(tǒng)、涂裝節(jié)能環(huán)保設(shè)備。
        Six main product categories are: automatic painting production line, intelligent robot painting system, automatic shot/wheel blasting production line, intelligent robot shot peening system, automatic thermal spraying system, energy saving and environmental protection equipment for painting.
        產(chǎn)品主要應(yīng)用于:新材料、新能源、工程機(jī)械、汽車(chē)制造、集裝箱、船舶海洋工程、航空航天、港口橋梁、電子電氣、環(huán)保工程、印刷造紙機(jī)械、醫(yī)療機(jī)械、紡織機(jī)械等領(lǐng)域。
        The products are mainly applied in: new materials, new energy, engineering machinery, automobile manufacturing, containers, marine engineering, aeronautics and astronautics, port bridges, electronic and electrical, environmental protection engineering, printing and papermaking machinery, medical machinery, textile machinery and so on.
        公司生產(chǎn)的表面工程系統(tǒng)集成具備智能、自動(dòng)化的特點(diǎn),可實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化控制,因而屬于自動(dòng)化裝備。根據(jù)《高端裝備制造業(yè)“十二五”規(guī)劃》中對(duì)高端裝備的定義“主要包括傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需的高技術(shù)高附加值裝備”,公司產(chǎn)品屬于高端裝備,是為國(guó)民經(jīng)濟(jì)其他行業(yè)提供技術(shù)裝備的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。
        The surface engineering system of our company integrates the characteristics of intelligence and automation, it can realize the automatic control of industrial production process, so it belongs to automatic equipment. According to the definition of premium-end equipment of 《The 125th programme of premium-end equipment manufacturing industry》, “it mainly includes the high technology and high value-added equipment required by traditional industrial transformation upgrading and the development of strategic new-emerging industries”. The company's products belong to the premium-end equipment, which is a strategic industry that provides technical equipment for the other industries of the national economy.
更多訊息,敬請(qǐng)瀏覽http://m.ojian.cnhttp://www.shliangshi.net
電話:021-51035200,68913886      傳真:021-68907128
全國(guó)服務(wù):400-021-5767      應(yīng)急服務(wù):18918186798
郵箱:webmaster@shliangshi.com
分享到
產(chǎn)品中心
噴砂機(jī)/噴丸機(jī)系列
自動(dòng)噴砂機(jī)/噴丸機(jī)
數(shù)控噴丸強(qiáng)化設(shè)備
拋丸機(jī)/拋丸生產(chǎn)線
噴砂房/噴丸房系統(tǒng)
噴砂(丸)生產(chǎn)線系統(tǒng)
噴涂設(shè)備 噴漆(粉)室
噴砂噴漆涂裝機(jī)器人
熱噴涂設(shè)備及生產(chǎn)線
噴涂生產(chǎn)線 涂裝房
工業(yè)搪瓷噴涂設(shè)備
船舶特涂技術(shù)及裝備
壓縮氣源及凈化設(shè)備
冷噴涂系統(tǒng)技術(shù)
表面處理涂裝檢測(cè)儀器
解決方案
航空航天
船舶海工
汽車(chē)制造
軌道機(jī)車(chē)
橋梁鋼結(jié)構(gòu)
物流裝備
工程機(jī)械
電力能源
石油化工
冶金鑄造
電子電器
生物醫(yī)藥
印刷紡織
環(huán)保再制造
工業(yè)5.0數(shù)字化工廠
aibluebox人工智能智慧盒
可持續(xù)發(fā)展與ESG
工程案例
智能涂裝生產(chǎn)線系統(tǒng)
噴砂機(jī)/噴砂機(jī)設(shè)備
噴丸機(jī)
噴砂房噴丸房
噴砂生產(chǎn)線
拋丸生產(chǎn)線
噴漆房烘干房
噴砂房涂裝房
噴涂生產(chǎn)線
涂搪生產(chǎn)線
噴烘一體房
船舶涂裝房
廢氣處理設(shè)備
鋁扁管?chē)婁\線
集裝箱智能生產(chǎn)線
新聞中心
企業(yè)新聞
行業(yè)新聞
公益新聞
媒體關(guān)注
行業(yè)技術(shù)
人力資源
人才戰(zhàn)略
招聘職位
在線應(yīng)聘
關(guān)于良時(shí)
企業(yè)介紹
企業(yè)文化
視覺(jué)良時(shí)
發(fā)展歷程
合作伙伴
社會(huì)責(zé)任
企業(yè)認(rèn)證
組織機(jī)構(gòu)
產(chǎn)業(yè)布局
法律聲明
旗下網(wǎng)站鏈接
上海良時(shí)智能科技股份有限公司
上海良時(shí)壓力容器制造有限公司
上海良時(shí)噴砂房系統(tǒng)設(shè)備事業(yè)部
上海良時(shí)噴丸強(qiáng)化設(shè)備事業(yè)部
上海良時(shí)熱噴涂設(shè)備事業(yè)部
上海良時(shí)噴漆室噴漆房事業(yè)部
上海良時(shí)拋丸機(jī)拋丸線事業(yè)部
上海良時(shí)機(jī)器人自動(dòng)化事業(yè)部
上海良時(shí)北方銷(xiāo)售中心(大連)
聯(lián)系我們
留言反饋
市場(chǎng)咨詢(xún):021-51035200
服務(wù)電話:400-021-5767
應(yīng)急服務(wù):18918186798

滬公網(wǎng)安備 31012002002175號(hào)